論文の概要: TSV-integrated Surface Electrode Ion Trap for Scalable Quantum Information Processing

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2101.00869v1
• Date: Mon, 4 Jan 2021 10:28:59 GMT
• ステータス: 処理完了
• システム内更新日: 2023-04-17 22:14:35.867680
• Title: TSV-integrated Surface Electrode Ion Trap for Scalable Quantum Information Processing
• Title（参考訳）: スケーラブル量子情報処理のためのTSV集積表面電極イオントラップ
• Authors: P. Zhao, J.-P. Likforman (MPQ), H. Y. Li, J. Tao, T. Henner, Y. D. Lim, W. W. Seit, C. S. Tan, Luca Guidoni (MPQ (UMR\_7162))
• Abstract要約: 最初のCu充填シリコン(TSV)集積イオントラップを報告した。 TSVは電極の直下にイオントラップとガラスインターポーザとの間の垂直な接続として配置される。 この研究は、TSV統合イオントラップの開発の先駆者であり、スケーラブルな量子コンピューティングのためのツールボックスを充実させた。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
• License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
• Abstract: In this study, we report the first Cu-filled through silicon via (TSV) integrated ion trap. TSVs are placed directly underneath electrodes as vertical interconnections between ion trap and a glass interposer, facilitating the arbitrary geometry design with increasing electrodes numbers and evolving complexity. The integration of TSVs reduces the form factor of ion trap by more than 80%, minimizing parasitic capacitance from 32 to 3 pF. A low RF dissipation is achieved in spite of the absence of ground screening layer. The entire fabrication process is on 12-inch wafer and compatible with established CMOS back end process. We demonstrate the basic functionality of the trap by loading and laser-cooling single 88Sr+ ions. It is found that both heating rate (17 quanta/ms for an axial frequency of 300 kHz) and lifetime (~30 minutes) are comparable with traps of similar dimensions. This work pioneers the development of TSV-integrated ion traps, enriching the toolbox for scalable quantum computing.
• Abstract（参考訳）: 本研究では,最初のCu充填シリコン(TSV)集積イオントラップについて報告する。 tsvはイオントラップとガラスインターポーサの垂直相互接続として電極の直下に置かれ、電極数の増加と複雑さの増大により任意の形状設計が容易になる。 TSVの統合により、イオントラップのフォームファクターが80%以上減少し、寄生容量を32pFから3pFに最小化する。 地盤遮蔽層が存在しないにもかかわらず、低いRF散逸を実現する。 製造プロセス全体は12インチのウエハで、既存のCMOSバックエンドプロセスと互換性がある。 88sr+イオンの搭載とレーザー冷却により,トラップの基本機能を示す。 加熱速度 (17 Quanta/ms for a axial frequency of 300 kHz) と寿命 (~30分) は、同様の次元のトラップと同等である。 この研究は、TSV統合イオントラップの開発の先駆者であり、スケーラブルな量子コンピューティングのためのツールボックスを充実させた。

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